We discuss how the combination of experimental observations and rapid modeling has enabled to improve understanding of the tokamak ramp-down phase in ASDEX Upgrade. A series of dedicated experiments has been performed, to disentangle the effect of individual actuators like plasma current, auxiliary heating and plasma shaping. Optimized discharge termination strategies with increased margin with respect to radiative and vertical stability limits are proposed and tested in experiment. Radiative collapse of the edge Te profile after the HL back-transition is avoided by initially maintaining auxiliary heating during L-mode, showing beneficial effects even after the auxiliary heating is turned off. The capability of the RAPTOR code to model the time evolution of the internal inductance has been validated, including the effect of a change in the Ip ramp-down rate and the HL transition timing. The reduction of caused by rapid compression of the plasma cross-section has been quantitatively recovered in simulations. Successful modeling of the time evolution is essential to optimize ramp-down scenarios for future fusion reactors, for which vertical stability and power balance control will be more challenging.
我々は、実験観測と迅速なモデリングの組み合わせが、ASDEX Upgradeにおけるトカマクのランプダウン位相の理解をどのように向上させたかについて議論する。プラズマ電流、補助加熱、プラズマ形状といった個々のアクチュエータの影響を切り分けるために、一連の専用実験が実施された。放射損失および垂直安定性限界に対するマージンを増大させた最適化された放電終了戦略が提案され、実験で検証された。HモードからLモードへの遷移後のエッジ電子温度プロファイルの放射崩壊は、Lモード中に補助加熱を初期段階で維持することによって回避され、補助加熱を停止した後も有益な効果が示された。RAPTORコードが内部インダクタンスの時間発展をモデル化する能力は、プラズマ電流ランプダウン率の変更およびH-L遷移タイミングの影響を含めて検証された。プラズマ断面積の急速な圧縮によって引き起こされる内部インダクタンスの低減は、シミュレーションにおいて定量的に再現された。内部インダクタンスの時間発展の正確なモデル化は、垂直安定性とパワーバランス制御がより困難となる将来の核融合炉におけるランプダウンシナリオを最適化するために不可欠である。